[发明专利]车轮钢丝的张力测量方法及其系统

说明书

技术领域

本发明是关于一种车轮钢丝的张力测量方法及其系统，特别是关于一种非 接触式且全自动化的车轮钢丝的张力测量方法及其系统。

背景技术

从自行车车轮制造的演进过程当中，可以发现市场需求的变革。例如：从 铁车架到铝车架演变到碳纤车架，以及从铁框轮圈到铝框轮圈，演变到现今的 碳纤轮圈。在市场的需求演变中，碳纤轮圈已不再只是轮圈，而是进一步以力 学原理的角度看待的工艺，其讲究的是钢丝张力的平均分布以及力学原理的平 衡支撑。

一般自行车车轮的中心是花鼓，而花鼓则是通过钢丝间的张力平衡固定于 自行车车轮的正中心。另外，车轮钢丝的张力平衡也会影响到外层轮圈的偏摆 与真圆度。花鼓不在中心或轮圈不够真圆的车轮，将会影响到骑乘者的安全性 与舒适度，所以车轮钢丝张力的校正扮演相当重要的角色。再者，精确且均匀 地调整钢丝张力是生产高品质自行车车轮的必要条件。无论自动化或是人工的 钢丝张力调整均需仰赖精确且操作方便的张力测量工具。在自动化的车轮钢丝 张力调整中，若要得到高准确度的张力值，必须具备高精密度的张力测量设备， 并配合自动化张力校正设备的操作，才能制造出高质量的车轮。对于单价较高 的车轮钢丝张力调整，在一般传统的车轮制造过程中均需仰赖人工的方式来完 成测量与校正作业。而目前在人工生产轮组的制程中，操作员均使用手持式钢 丝张力测量计，并在制程中以手持方式一边测量一边做张力的调整。

然而，由于每台自行车有两个车轮，且每个车轮都有许多条车轮钢丝，这 些车轮钢丝需要全面校正及检测。若以现有方式，即以手持式钢丝张力测量计 逐一校正及检验，则校正时间将过长且工作效率较低，无法满足产量需求。另 一方面，人工校正的操作员必须经过长时间的训练，且每位操作员每次校正的 时间及情况均不同，无法快速且有效地缩短校正车轮钢丝的时间。由此可知， 目前市场上缺乏一种可以快速测量、精确校正且可全自动化地侦测调整车轮钢 丝张力的方法及其系统，故相关业者均在寻求其解决之道。

发明内容

因此，本发明提供一种车轮钢丝的张力测量方法及其系统，是采取非接触 式的光学检测方式，并利用非接触式的方法震动车轮钢丝，不但具有不受现场 噪音干扰的优势，还可进一步缩短检测的时间。再者，透过全自动化的测量方 法，可大幅提高车轮钢丝的张力检测分析的精确度，同时可减少人工测量校正 的时间与人力成本。此外，重叠交叉的多条钢丝仍可分别测量到高精准度的钢 丝张力值。

依据本发明一方面提供一种车轮钢丝的张力测量方法，用以测量车轮上的 至少一车轮钢丝，此车轮钢丝的两端分别连接一轮圈与一花鼓，此车轮钢丝的 张力测量方法包含钢丝侦测步骤、钢丝震动步骤、光讯产生步骤、光讯接收步 骤以及张力转换步骤。其中钢丝侦测步骤包含第一侦测与第二侦测。第一侦测 是张力测量系统利用一光学信号发射器输出一发射光学信号，而第二侦测是张 力测量系统利用一光学信号接收器接收一反应光学信号。再者，钢丝震动步骤 是由张力测量系统利用一震动信号产生器输出一震动信号至轮圈或花鼓且传 导震动车轮钢丝，致使车轮钢丝产生一震动频率，且此钢丝震动步骤运用一控 制处理器控制震动信号与发射光学信号的发送时间。另外，光讯产生步骤是将 发射光学信号发送至震动的车轮钢丝产生反应光学信号。光讯接收步骤则通过 光学信号接收器接收发射光学信号或反应光学信号。此外，张力转换步骤是由 控制处理器依据反应光学信号转换为一钢丝张力值。

借此，本发明的车轮钢丝的张力测量方法采取非接触式的光学检测方式， 并利用非接触式的方法震动车轮钢丝，不但具有不受现场噪音干扰的优势，还 可进一步缩短检测的时间。此外，透过全自动化的测量方法，可大幅提高车轮 钢丝张力检测分析的精确度，同时可减少人工测量校正的时间与人力成本。